SU1242861A1 - Устройство дл определени рассто ни до места повреждени в электрических сет х с изолированной нейтралью - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности, Устройст- :во содержит; генераторы 1, 2 и 3 синусоидального тока (звуковой частоты) имеющие равные и посто нные напр жени  и начальные фазы, блок 4 присоединени , датчики 5, 6 и 7 тока, состо щие из кольцевого магнитопровода с расположенной на нем вторичной обмоткой , блоки 8, 9 и 10 измерени , блок 11 вычислени  и блок 12 индикации . Введение генераторов 2 и 3 синусоидального тока, трех датчиков тока, блоков 9 и 10 измерени  и образование новых св зей позволило определить рассто ние до места замыкани  на зем- (Л С N3 4 Ю X) Юд

Description

1242861

лю по индуктивному сопротивлению уменьшить количество замыканий на участка линии на одной частоте, со- землю,, переход щих в двоичные замы- кратить врем  поиска повреждений, кани ,, 1 з.п. ф-лы. ил,Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть использовано дл  определени  рассто ни  до места повреждени  в электрических сет х с изолированной нейтралью.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности путем определени  рас- сто ни  до места замыкани  на землю по индуктивному сопротивлению участк линии на одной частоте.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 генераторы синусоидального тока (звуковой частоты), имеющие равные и посто нные напр жени  и начальные фазы, блок 4 присоединени , Первьй 5, второй 6 и тре- тий 7 датчики тока, состо щие из кольцевого магнитопровода с расположенной на нем вторичной обмоткой, первый 8, второй 9 и тре-рий 10 блоки измерени  З, блок I вычислений 2j и блок 12 индикации 4J,

Первый, второй и третий входы блока 4 присоединени  соединены с клеммами дл  подключени  к объекту контрол , выход блока 1 вычислений сое- динен со входом блока 12 индикации, первые выходы трех генераторов 1-3 синусоидального тока объединены и соединены с общей шиной.с третьими входами первого 8, второго 9 и третьего 10 блоков измерени  и с объединенными первыми выводами первого 5, второго 6 и третьего 7 датчиков тока ззторой выход первого 1 генератора синусоидального тока, индуктивно св занный с первым 5 и вторым 6 датчиками тока, а также со вторым входом первого 8 блока измерени , второй выход второго генератора 2 синусоидального тока, индуктивно св занный со вторым 6 и третьим 7 датчиками тока, соединен со вторым выходом блока 4 присоединени , а также со

вторым входом второго блока 9 измерени , третий выход третьего 3 генератора синусоидального тока, индуктивно Св занный с первым 5и третьим 7 датчиками тока, соединен с третьим входом блока 4 присоединени , а также со вторым входом третьего блока 10 измерени , второй вывод первого 5 датчика тока соединен с первым входом первого блока 8 измерени , второй вывод второго 6 датчика тока соединен с первым входом второго блока 9 измерени , второй вывод третьего 7 датчика тока соеди-

нен с первым входом третьего блока 10 измерени , выходы первого 8, второго 9; третьего 10 блоков измерени  соединены с соответствующими входами блока 11 вычислений,

. Датчики тока выполнены в виде кольцевого магнитопровода с расположенной на нем вторичной обмоткой с двум  вьшодами. Магнитопроводы датчиков 5-7 тока охватывают выводы.

двух генераторов,  вл ющихс  первичной обмоткой датчиков. При этом выводы генераторов проход т через отверсти  магнитопроводов в противопо- ложны: направлени х друг к другу,

Это позвол ет исключить вли ние токов утечки через собственные емкости фаз линии относительно земли на результаты измерени  и выделить ток замыкани , протекающий от генераторов через место повреждени . Блоки измерени  8, 9 и 10 производ т замеры реактивной составл ющей напр жени  соответствующих генераторов 1, 2, 3- и Sin и ЭДС, наводимых во вторичных обмотках соответствующих датчиков тока 5-7 при повреждении, В блоке 1 вычислений по измеренным величинам производитс  расчет рассто ни  до места повреждени . Результаты расчета

в цифровом виде представл ютс  блоком 2 И1 дикации , кроме того , блок 12 индикации служит дл 

31

указани  номера поврежденной фазы.

Устройство работает следующим образом .

Токи генераторов создают в магни- топроводах датчиков тока соответствующие магнитные потоки. Результирующие магнитные потоки в магнитопрово- дах каждого датчика тока равны разности магнитных потоков, создаваемых токами двух соответствующих генерато :ров, В нормальном режиме токи всех трех генераторов 1-3, обусловленные равными собственными емкост ми фаз линии относительно земли, равны по величине и по фазе вследствие равенства по величине и по фазе напр жений генераторов (изображена только одна лини  длиной L, представленна  П-образной схемой замещени ). Межфаз ные емкости и нагрузки не учитываютс , так как токи генераторов через них протекать не будут ввиду равенства напр жений генераторов по величин и по фазе и, следовательно, вли ни  на результаты измерени  рассто ни  они оказывать не будут. Так как токи генераторов равны, то результирующие магнитные потоки, создаваемые в маг- нитопроводе каждого датчика тока, равны нулю и, следовательно, ЭДС во вторичных обмотках датчиков тока в нормальном режиме отсутствуют.

При замыкании на землю через пе- реход ное сопротивление 13 третьей фазы линии измен етс  ток третьего генератора 3. При этом к существующему току, обусловленному собственной ёмкостью третьей фазы линии относительно земли, добавл етс  ток замы- кани , протекающий по контуру: третий генератор 3 - блок присоединени  4 - активное и индуктивное сопротивление 14 участка третьей фазы линии до места повреждени  - переходное сопротивление 13 - земл  - третий генератор 3. Магнитный поток, создаваемый этим током в магнитопроводах первого 5 и третьего 7 датчиков тока

оказьшаетс  нескомпенсированным, и это приводит к по влению во вторичных обмотках этих датчиков ЭДС Е, пропорциональных току замыкани ,.

Е kT

(1)

где к

- коэффициент пропорциональности , определ емый конструктивными параметрами и материалом магнитопроводов датчиков тока; - ток замыкани . ЭДС равны по величине друг другу, однако сдвинуты на разные.угл по отношению к напр жению генераторов . При этом ЭДС третьего датчика тока сдвинута на угол

I

Эти

У

J

90 +4,

(2)

а ЭДС первого датчика тока сдвинута на угол

-до + f +

180°

(3)

В этих выражени х угол Ч равен

arctg

2 - ГЬ„1Х

с,.

R,

(4)

где

f - частота генераторов; Lf, - удельна  индуктивность провода;

1 - рассто ние до места замыкани  на землю; R - переходное сопротивление

в месте замыкани  на землю; Гр - удельное активное сопротивление провода.

При по влении ЭДС во вторичных обмотках первого 5 и третьего 7 датчиков тока срабатьтают первый 8 и третий 10 блоки измерени , которые производ т замеры этих ЭДС и реактивной составл ющей напр жений соответствующих генераторов (Up SinM ), а результаты измерений поступают в блок вычислений 11, который производит расчет рассто ни  до места замыкани  на землю с учетом выражений (1), (2) и (4) по формуле

Ч

Ur k

21Г

f

Sin ( ), (5)

где U|- - напр жение генератора.

Результат расчета передаетс  в блок 12 индикации, который представ- л е т его в цифровом виде на табло.

Кроме того, в блоке индикации загораетс  лампочка, указывающа  на

то, что повреждена треть  фаза сети. При замыканий на землю друго фазы линии устройство работает аналогачно.

Таким образом, предлагаемое уст ройство позволит повысить точноЬть при определении рассто ни  при боль- ши х переходных сопротивлени х в месте повреждени , что-сократит врем  поиска повреждений, уменьшит- коли- чество замыканий на землю, переход  пцпс в двойные замыкани .

Claims (2)

1. Устройство дл  определени  рассто ни  до места повреждени  в электрических сет х с изолированной нейтралью , содержащее блок, присоединени  первый генератор синусоидального то- ка, первый блок измерени , блок вычислени , блок индикации, первый, вто третий входы блока присоединени  соединены с соответствукщими клеммами дл  подключени  к объекту - контрол , выход блока вычислени  соединен с входом блока, индикации, о тл и чающеес  тем, что, с це лью повышени  точности, в него введены второй и третий генераторы сину- соидального тока, первый, второй и третий датчики тока, второй и третий блоки измерени , причем первые ды трех генераторов синусоидального тока объединены и соединены с общей ;шиной, с третьими входами первого, второго и третьего блоков измерени 

Составитель Е. Кущ Редактор Н. Егорова Техред О.Сопко Корректор И.Муска

Заказ 3699/43 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по. делам изобретений и открытий.. 113.035, Москва, Ж-35, Раущска  наб., д. 4/5

Произ одственно-полиграфическое предири тиег г. Ужгород,-ул. Проектна , 4

и с объединенными первыми выводами первого, второго и третьего датчиков тока,, второй выход первого генератора синусоидального тока индуктивно св занный сдервым и вторым датчиками тока,, соединен с первым выходом блока присоединени , а также с вторым входом первого блока измерени , второй выход второго генератора синусоидального тока, индуктивно св занный с вторым и третьим датчиками тока, соединен с вторым выходом блока npir соединени , а также со вторым входом второго блока измерени , третий выход третьего генератора синусои-- дального тока, индуктивно св занный с первым и.третьим датчиками тока, соед г1нен С третьим входом блока присоединени , а также с вторым входом третьего блока измерени , второй вы вод первого датчика тока соединен с первым входом первого блока измepeни  второй вьшод второго датчика тока- с первым входом второго блока измерени , второй вывод третьего датчика тока соединен с первым входом третьего блока измерени , выходы первого, второго и третьего блоков измерени  соединены с соответствующие ми входами блока вычислени . .

2. Устройство по п. I,- отличающеес  тем, что.датчики ТО ка выполнены в виде кольцевого магни-

топровода с расположенной на нем вторичной обмоткой с двум  выводами